JP3847261B2 - Resonator and wavelength multiplexer / demultiplexer in two-dimensional photonic crystal - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はフォトニック結晶を利用した共振器および波長分合波器に関し、特に2次元フォトニック結晶を利用した共振器および波長分合波器の特性改善に関するものである。なお、本願明細書における「光」の用語の意味は、可視光に比べて波長の長いまたは短い電磁波をも含むものとする。
【0002】
【従来の技術】
近年の波長分割多重通信システムの進展に伴い、大容量化を目指した超小型の分合波器や波長フィルターの重要性が高まっている。そこで、フォトニック結晶を利用して非常に小型の光分合波器を開発することが試みられている。すなわち、フォトニック結晶においては、母材中で結晶格子のように周期的な屈折率分布が人工的に設けられ、その人工的周期構造を利用して新規な光学特性を実現することが可能である。
【0003】
フォトニック結晶が有する重要な特性として、フォトニックバンドギャップの存在がある。3次元的屈折率周期を有するフォトニック結晶(3次元フォトニック結晶)では、全ての方向に対して光の伝搬が禁じられる完全バンドギャップを形成することができる。これにより、局所的な光の閉じ込め、自然放出光の制御、線状欠陥の導入による導波路の形成などが可能となり、微小光回路の実現が期待され得る。
【0004】
他方、2次元的屈折率周期構造を有するフォトニック結晶(2次元フォトニック結晶)は比較的容易に作製され得ることから、その利用が盛んに検討されている。2次元フォトニック結晶の屈折率周期構造は、例えば高屈折率の板材(通常「スラブ」と称される)を貫通する円柱孔を正方格子状または六方格子状に配列することによって形成され得る。または、低屈折率板材中に高屈折率材料の円柱を2次元格子状に配列することにより形成され得る。このような屈折率周期構造からフォトニックバンドギャップが生じ、板材中の面内方向(板材の両主面に平行な方向)において光の伝搬が制御され得る。例えば、屈折率周期構造中に線状の欠陥を導入することによって、導波路を形成することができる(例えば、非特許文献1のPhysical Review B, Vol.62, 2000, pp.4488-4492参照)。
【0005】
図12は、特許文献1の特開2001−272555号公報に開示された波長分合波器を模式的な斜視図で示している。なお、本願の図面において、同一の参照符号は同一または相当部分を示している。図12の波長分合波器は、板材1内に設定された2次元六方格子点に形成された同一径の円筒状貫通穴2(通常、穴内は空気)を有する2次元フォトニック結晶を利用している。このような2次元フォトニック結晶において、光は板材1の面内方向においてはバンドギャップにより伝播が禁じられ、面直方向(板材の両主面に直交する方向)には低屈折率材料(例えば空気)との界面による全反射により閉じこめられる。
【0006】
図12におけるフォトニック結晶は、直線状の欠陥からなる導波路3を含んでいる。この直線状欠陥3は互いに隣接して直線状に配列された複数の格子点を含み、それらの格子点には貫通穴2が形成されていない。光は2次元フォトニック結晶の欠陥内を伝播することができ、直線状欠陥3は直線状導波路として作用し得る。直線状導波路においては、光を低損失で伝搬させ得る波長域が比較的広く、したがって複数チャンネルの信号を含む複数波長帯域の光を伝播させることができる。
【0007】
なお、導波路としての直線状欠陥の幅は、その導波路として求められる特性に応じて、種々に変更することが可能である。最も典型的な導波路は、上述のように、1列の格子点列に貫通穴を形成しないことによって得られる。しかし、導波路は、隣接する複数列の格子点列に貫通穴を形成しないことによっても形成され得る。さらに、導波路の幅は格子定数の整数倍に限られず、任意の幅を有することもできる。例えば、直線状導波路の両側の格子を任意の距離だけ相対的に変位させることによって、任意の幅の導波路を形成することも可能である。
【0008】
図12におけるフォトニック結晶は、点状欠陥からなる共振器4をも含んでいる。この点欠陥4は一つの格子点を含み、その格子点には他の格子点に比べて大きな径の貫通穴が形成されている。このように相対的に大きな径の貫通穴を含む欠陥は、一般にアクセプタ型の点状欠陥と称されている。他方、格子点に貫通穴が形成されていない欠陥は、一般にドナー型の点状欠陥と称されている。共振器4は、導波路3に対して電磁気的に相互作用を及ぼし合い得る範囲内に近接して配置される。
【0009】
図12に示されているような2次元フォトニック結晶において、複数の波長帯域(λ1 ,λ2 ,‥λi ,‥)を含む光5を導波路3内に導入すれば、共振器4の共振周波数に対応する特定波長λiを有する光がその共振器に捕獲され、点状欠陥内部で共振している間に、板材1の有限厚さに起因するQ値の小さな面直方向へ波長λiの光6が放射される。すなわち、図12のフォトニック結晶は波長分波器として作用し得る。逆に、板材1の面直方向に光を点状欠陥4内へ入射することによって、その共振器4内で共振する波長λiの光を導波路3内に導入することができる。すなわち、図12のフォトニック結晶は波長合波器としても作用し得る。なお、導波路3または共振器4と外部との間の光の授受は、その導波路の端面近傍または共振器近傍に光ファイバまたは光電変換素子を近接配置することによって行い得る。もちろん、その場合に、導波路端面または共振器と光ファイバ端面または光電変換素子との間に集光レンズ(コリメータ)が挿入されてもよい。
【0010】
図12に示されているような波長分合波器において、線状欠陥からなる導波路3と点状欠陥からなる共振器4との間隔を適宜に設定することにより、それらの導波路と共振器との間で授受する特定波長の光強度の割合を制御することも可能である。また、図12において点状欠陥4に関して板材1の面直方向に非対称性が導入されていないので、光はその点状欠陥4の上下方向に出力されるが、点状欠陥4において面直方向に非対称性を導入することによって、上下のいずれかのみに光を出力させることも可能である。そのような非対称性の導入方法としては、例えば円形断面の点状欠陥4の径を板材の厚さ方向に連続的または不連続的に変化させる方法を用いることができる。さらに、図12の波長分合波器は単一の共振器のみを含んでいるが、互いに共振波長の異なる複数の共振器を導波路に沿って配置することによって、複数チャネルの光信号を分合波し得ることが容易に理解されよう。
【0011】
【特許文献1】
特開2001−272555号公報
【0012】
【非特許文献1】
Physical Review B, Vol.62, 2000, pp.4488-4492
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に開示されているようなアクセプタ型の点状欠陥を利用した共振器のQ値は500程度であり、そのような共振器から出力されるピーク波長の光の半値全幅(FWHM)は3nm程度である。
【0014】
しかし、波長分割多重通信においては、約100GHzの周波数で約0.8nmのピーク波長間隔の多チャネル信号を利用することが検討されている。すなわち、特許文献1に開示されているような共振器ではQ値の大きさが不充分で、3nmの半値全幅では約0.8nmのピーク波長間隔の多チャネル信号を互いに分離するには全く不充分である。すなわち、2次元フォトニック結晶を利用した共振器のQ値を高めて、そこから出力されるピーク波長の光の半値全幅を小さくすることが望まれている。
【0015】
このような従来技術における状況に鑑み、本発明の主要な目的は、2次元フォトニック結晶中において、Q値が高められた共振器を提供し、さらにそのような共振器と導波路とを組合せて高い波長分解能を有する波長分合波器を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明による2次元フォトニック結晶中の点状欠陥からなる共振器では、2次元フォトニック結晶は板材内に設定された2次元格子点において板材に比べて小さな屈折率を有しかつ同一の寸法形状の低屈折率物質を配設することによって構成されており、点状欠陥は3以上の互いに隣接する複数の格子点を含んでいてそれらの格子点には低屈折率物質が配設されておらず、点状欠陥に最近接の格子点の少なくとも一つに対応して配設されるべき低屈折率物質がその格子点から所定距離だけ変位させられて配設されており、このことによって、その所定距離だけ変位させられていない場合に比べてQ値が高められていることを特徴としている。
【0017】
なお、点状欠陥に第2次近接の格子点の少なくとも一つに対応して配設されるべき低屈折率物質も、その格子点から所定量だけ変位させられて配設されていてもよい。また、点状欠陥は、6以下の格子点を含んでいることが好ましい。共振器において共振する光の波長は、点状欠陥の寸法形状に依存して調整され得るし、またフォトニック結晶の格子定数を変えることでも調整され得る。点状欠陥は、線分状に並んだ複数の格子点を含んでいることが好ましい。
【0018】
低屈折率物質は、板材を貫通する円柱内に充填され得る。2次元格子点は六方格子配列されていることが好ましい。板材は、2.0以上の屈折率を有することが好ましい。
【0019】
以上のような共振器を1以上含む本発明による波長分合波器は、2次元フォトニック結晶中の線状欠陥からなる導波路をも1以上含み、共振器は導波路に対して電磁気的に相互作用を生じる距離内に近接して配置されていることを特徴としている。このような波長分合波器は、互いに共振周波数の異なる複数の共振器を含むことによって、マルチチャネル光信号用の波長分合波器として作用し得る。
【0020】
【発明の実施の形態】
まず、本発明者らは、図12におけるような2次元フォトニック結晶中のアクセプタ型の点状欠陥からなる共振器ではなくて、ドナー型の点状欠陥からなる共振器の特性について調べた。前述のように、ドナー型の点状欠陥は1以上の格子点を含み、その格子点には貫通穴が形成されていない。
【0021】
従来では、単一の格子点のみを含む点状欠陥が、その構造の単純性から電磁的解析が容易であり、また最小限のサイズであるという観点から主に検討されてきた。すなわち、ドナー型においても、複数の格子点を含む点状欠陥については、従来ではあまり調べられていなかった。そこで、本発明らは、複数の格子点を含むドナー型点状欠陥の特性について調べた。
【0022】
図13は、複数の格子点を含むドナー型点状欠陥を含む2次元フォトニック結晶の一部を示す模式的な平面図である。この2次元フォトニック結晶において、板材1中に設定された六方格子点に貫通穴2が設けられている。図13(a)の点状欠陥4は線分状に互いに隣接する3つの格子点を含み、それらの格子点には貫通穴2が設けられていない。他方、図13(b)の点状欠陥4は三角形状に互いに隣接する3つの格子点を含み、それらの格子点には貫通穴2が設けられていない。すなわち、点状欠陥4は、1次元的に互いに隣接する複数の格子点を含んで形成され得るし、2次元的に互いに隣接する複数の格子点を含んで形成されてもよい。
【0023】
本発明者らが複数の格子点を含むドナー型点状欠陥について周知の時間領域差分(FDTD)法(特許文献1参照)を用いて電磁的解析を行ったところ、1つまたは2つの格子点を含むドナー型点状欠陥からなる共振器に比べて、3つ以上の格子点を含むドナー型点状欠陥からなる共振器において高いQ値が得られることが分かった。ただし、点状欠陥に含まれる格子点の数が大きくなりすぎれば共振モードの数が多くなって好ましくなく、その格子点の数は6以下であることが好ましい。
【0024】
例えば、図13(a)に示されているような共振器において、その単体ではQ=5200であり、導波路と組合せれば約2600のQ値が得られ、その共振器からの出力光の半値全幅は約0.6nmになり得る。しかし、前述のように約100GHzの周波数で約0.8nmの波長ピーク間隔の多チャネル信号を利用する波長分割多重通信におけるクロストークを考慮すれば、Q値のさらなる向上が望まれる。
【0025】
図1は、本発明による共振器の一例における主要な特徴を説明するための模式的な平面図である。この図1の2次元フォトニック結晶において、板材1内に2次元六方格子点が設定されており、それらの格子点に同一形の円筒状貫通穴2が形成されている。この六方格子における最近接の格子点間隔(格子定数)は、aで表わされている。図1に示されたドナー型点状欠陥は互いに線分状に隣接して配列された3つの格子点を含んでおり、それらの格子点には貫通穴2が形成されていない。
【0026】
本発明によるドナー型点状欠陥における主要な特徴は、その点状欠陥に最近接の貫通穴2の少なくとも一つがその対応する格子点から所定距離だけ変位させられて形成されていることである。図1において、互いに直交するΓ−X軸とΓ−J軸は、貫通穴2がその対応する格子点からずれている方向を表わしている。また、図1中の符号l、m、およびnで示された矢印は、点状欠陥に最近接の格子点に対応して形成される貫通穴2がそれらの格子点から変位させられる方向を表わしている。なお、図1中の変位方向は単なる例示であって、任意の方向に変位させられてもよいことは言うまでもない。
【0027】
以後、点状欠陥に最近接の貫通穴2がそれらの対応する格子点から変位させられている状態が、変位距離=(l,m,n)として表示される。例えば、変位距離=(0.1a,0.2a,0.3a)の表示は、符号lで表わされた矢印に対応する貫通穴がそれらの対応する格子点から0.1aの距離だけ変位させられていることを意味し、同様に符号mで表わされた矢印に対応する貫通穴がそれらの対応する格子点から0.2aの距離だけ変位させられていることを意味し、そして符号nで表わされた矢印に対応する貫通穴がそれらの対応する格子点から0.3aの距離だけ変位させられていることを意味している。
【0028】
図1に示されているようなドナー型点状欠陥4からなる共振器について、Q値と光放射パターンがFDTD法によってシミュレートされた。そのシミュレーション条件において、板材1としてSi、波長λとして一般に光通信で用いられている1.55μm近傍、格子定数aとして0.42μm、板材1の厚さとして0.6a、そして貫通穴2の断面半径rとして0.29aが設定された。
【0029】
これらの条件の下におけるシミュレーションにおいて、(l,m,n)=(0,0,0)の場合にQ値として5200が得られ、図2はその場合において板材1の面直方向から見た共振器4からの光の放射パターンを示している。同様なシミュレーションにおいて、(l,m,n)=(0,0,0.15a)の場合にQ値として43000が得られ、図3はその場合における共振器4からの光の放射パターンを示している。
【0030】
これらのシミュレーションから分かるように、線分状に互いに隣接する3つの格子点を含むドナー型点状欠陥において、その線分の両端に隣接する貫通穴をその対応する格子点から0.15aの距離だけ変位させることによって、Q値が5200から43000へ著しく高められ、また図2と図3の比較から分かるように光の放射角も小さくなっている。
【0031】
さらにnの変位距離を大きくして(l,m,n)=(0,0,0.20a)にした場合、さらに高いQ値=100000が得られ、図4はその場合における共振器からの光の放射パターンを示している。図4においては図3に比べて光の放射角が大きくなっており、図4における中央の主放射光の上下においてサイドローブ(副次光)が顕著になっている。すなわち、点状欠陥4に最近接の貫通穴2をその対応する格子点から変位させる距離を増大させるに伴ってQ値も増大する傾向にあるが、共振器4からの光の放射角の観点からは必ずしもその変位距離が大きい方がよいとは限らない。
【0032】
図5のグラフは、図1に示されているような点状欠陥におけるΓ−J方向のnの変位距離とQ値との関係を示している。このグラフにおいて、横軸はnの変位距離を格子定数aで規格化して示しており、縦軸はQ値を表わしている。図5から、nの変位距離の増大によるQ値の増大にも限界のあることが分かる。すなわち、nの変位距離が0.20aまで増大するに伴ってQ値も指数関数的に増大して極大値の100000に達するが、さらにnの変位距離が増大すればQ値は逆に急減する。
【0033】
図6のグラフにおいては、図4において明瞭に見られるようなサイドローブと主放射光とのパワー比が、nの変位距離との関係で示されている。このグラフにおいて、横軸はnの変位距離を格子定数aで規格化して示しており、縦軸は主放射光に対するサイドローブの放射パワー比を表わしている。図6において、サイドローブを含む放射光の放射角はnの変位距離が0.15aの場合に最も小さく、nの変位距離が0.25aの場合に最も大きくなることが分かる。
【0034】
変位距離が(l,m,n)=(0.11a,0.11a,0)の場合においても、貫通穴が格子点から変位させられていない(l,m,n)=(0,0,0)の場合に比べて高いQ値=11900が得られ、図7はその場合における共振器からの光の放射パターンを示している。図7において、(l,m,n)=(0,0,0)の場合の図3との比較から分かるように、光放射の放射角も小さくなっている。
【0035】
図8の模式的な平面図は、図1に類似しているが、点状欠陥4に最近接の格子点に対応する少なくとも一つの貫通穴2のみならず、第2近接の格子点に対応する少なくとも一つの貫通穴2もその対応する格子点から所定距離だけ変位させられる場合を模式的に示している。共振器のQ値の向上のためには、上述のように点状欠陥4に最近接の格子点に対応する貫通穴をその対応する格子点から所定距離だけ変位させるのが最も効果的であるが、さらに第2近接の格子点に対応する貫通穴2をその対応する格子点から所定距離だけ変位させることもQ値を改善する効果を生じる。
【0036】
図9は、実際に作製された2次元フォトニック結晶の一部を示す走査型電子顕微鏡(SEM)写真である。この2次元フォトニック結晶における板材1の材質、2次元格子定数、貫通穴2の径、点状欠陥4が含む格子点の数および配列などの設定条件は上述のシミュレーションにおける場合と同様であり、変位距離は(l,m,n)=(0,0,0.15a)に設定された。図9のフォトニック結晶は、電子線リソグラフィや反応性イオンエッチングを利用して(特許文献1参照)作製され、点状欠陥4に加えて直線状導波路3をも含んでいる。すなわち、図9における点状欠陥からなる共振器4と直線状導波路3とは所定の波長の光を授受することができ、波長分合波器として作用し得る。
【0037】
図10のグラフは、実際に図9中の導波路3内へ種々の波長を含む光を導入した場合に、共振器4から板材1の面直方向に放射された光の波長と強度の関係を示している。すなわち、このグラフの横軸は波長(nm)を表わし、縦軸は光強度(a.u.:任意単位)を表わしている。図10から分かるように、図9の波長分合波器に含まれる共振器4は導波路3に導入された波長の光から約1578.2nmのピーク波長を有する光を約0.045nmの半値全幅(FWHM)で抽出して放出し、上述のシミュレーションで予想されたように約35100の高いQ値を有している。このように、本発明によれば、高い波長分解能を有する波長分合波器が得られることが分かる。
【0038】
なお、図9の波長分合波器では一つの導波路の近傍に一つの共振器のみが配置されているが、互いに共振周波数の異なる複数の共振器を一つの導波路に沿って近接配置することによって、互いに波長の異なる複数チャネルの光信号を処理し得るマルチチャネル波長分合波器を形成し得ることは言うまでもない。また、共振器4に近接対面させて光ファイバの端面を配置することによって、共振器4から板材1の面直方向に放射される光をその光ファイバ内に導入することができる。さらに、共振器4に近接対面して光電変換素子を配置することによって、共振器からの光の強度変調を受信することができる。もちろん、共振器4と光ファイバ端面または光電変換素子との間に集光レンズ(コリメータ)が挿入されてもよい。
【0039】
図11は、本発明の実施形態の他の例における波長分合波器を模式的な斜視図で示している。図11の波長分合波器は図9のものに類似しているが、図11においては第1の直線状導波路3aに近接して共振器4が配置され、さらにその共振器4に近接して第2の直線状導波路3bが配置されている。この場合、前述のように第1の導波路3aに導入された光信号から特定波長の光信号が共振器4内に抽出され得るが、第2の導波路3bが共振器4に近接して配置されている場合には、その抽出された光信号は共振器4から板材1の面直方向ではなくて第2の導波路3b内へ導入することになる。すなわち、2次元フォトニック結晶を利用する波長分合波器において、一つの導波路を伝播している光信号の内の特定波長の光信号を選択して他の導波路内に導くことができる。
【0040】
フォトニック結晶用の板材1としては、その厚さ方向に光を閉じこめる必要があるので屈折率が大きい材料が望ましい。上述の実施形態ではSiの板材が用いられているが、他にもGe、Sn、C、およびSiCなどのIV族半導体;GaAs、InP、GaN、GaP、AlP、AlAs、GaSb、InAs、AlSb、InSb、InGaAsP、およびAlGaAsなどのIII−V族化合物半導体;ZnS、CdS、ZnSe、HgS、MnSe、CdSe、ZnTe、MnTe、CdTe、およびHgTeなどのII−VI族化合物半導体;SiO2、Al2O3、およびTiO2などの酸化物;シリコン窒化物;ソーダ石灰ガラスなどの各種ガラス;さらにはAlq3(C27H18AlN3O3)などの有機物を用いることができる。また、それらの板材からなるフォトニック結晶中において、光信号の増幅が望まれる場合には、Erがドープされてもよい。
【0041】
板材1の屈折率は、具体的には空気より大きく、2.0以上であることが好ましく、3.0以上であることがより好ましい。なお、上述の実施形態では貫通穴2内に空気が存在しているが、板材1に比べて低屈折率の物質がそれらの貫通穴2内に充填されてもよいことは言うまでもない。そのような低屈折率の物質として、例えばポリチオフェン誘導体などを用いることができる。また、板材1中に設定される2次元格子は六方格子に限られず、他の規則的な任意の2次元格子を設定することも可能である。さらに、貫通穴2の断面は円形に限られず他の形状でもよく、板厚方向において断面形が変化させられてもよい。
【0042】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、2次元フォトニック結晶中において、Q値が高められた共振器を提供し、さらにそのような共振器と導波路とを組合せて高い波長分解能を有する波長分合波器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による2次元フォトニック結晶中の共振器の一例における主要な特徴を説明するための模式的な平面図である。
【図2】 2次元フォトニック結晶中の共振器の一例に関するシミュレーションにおいて板材の面直方向から見た共振器からの光の放射パターンを示す図である。
【図3】 本発明による共振器の一例に関するシミュレーションにおいて板材の面直方向から見た共振器からの光の放射パターンを示す図である。
【図4】 本発明による共振器の他の例に関するシミュレーションにおいて板材の面直方向から見た共振器からの光の放射パターンを示す図である。
【図5】 図1に示されているような点状欠陥におけるΓ−J方向のnの変位距離と共振器のQ値との関係を示す図である。
【図6】 共振器からの主放射光に対するサイドローブのパワー比をnの変位距離との関係で示すグラフである。
【図7】 本発明による共振器のさらに他の例に関するシミュレーションにおいて板材の面直方向から見た共振器からの光の放射パターンを示している。
【図8】 点状欠陥に最近接の格子点に対応する少なくとも一つの貫通穴のみならず、第2近接の格子点に対応する少なくとも一つの貫通穴をもその対応する格子点から所定距離だけ変位させる状況を示す模式的な平面図である。
【図9】 本発明によって実際に作製された2次元フォトニック結晶の波長分合波器を示す走査型電子顕微鏡(SEM)写真図である。
【図10】 図9中の導波路内へ種々の波長を含む光を導入した場合に共振器から板材の面直方向に放射された光の波長と強度の関係を示すグラフである。
【図11】 本発明の実施形態の他の例における波長分合波器を示す模式的な斜視図である。
【図12】 先行技術による2次元フォトニック結晶を利用した波長分合波器を示す模式的な斜視図である。
【図13】 2次元フォトニック結晶中において複数の格子点を含むドナー型点状欠陥の例を示す模式的な平面図である。
【符号の説明】
1 板材、2 貫通穴、3、3a、3b 導波路、4 点状欠陥からなる共振器、5 導波路ヘ導入される光、6 共振器から放射される光。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resonator using a photonic crystal and a wavelength multiplexer / demultiplexer, and more particularly to improving characteristics of a resonator and a wavelength multiplexer / demultiplexer using a two-dimensional photonic crystal. In addition, the meaning of the term “light” in the specification of the present application includes an electromagnetic wave having a wavelength longer or shorter than that of visible light.
[0002]
[Prior art]
With the progress of wavelength division multiplexing communication systems in recent years, the importance of ultra-small multiplexers and wavelength filters aiming at large capacity is increasing. Therefore, an attempt has been made to develop a very small optical multiplexer / demultiplexer using a photonic crystal. That is, in a photonic crystal, a periodic refractive index distribution is artificially provided in the base material like a crystal lattice, and it is possible to realize new optical characteristics by using the artificial periodic structure. is there.
[0003]
An important characteristic of the photonic crystal is the existence of a photonic band gap. A photonic crystal having a three-dimensional refractive index period (three-dimensional photonic crystal) can form a complete band gap in which light propagation is prohibited in all directions. As a result, it becomes possible to confine local light, control spontaneous emission light, form a waveguide by introducing linear defects, and the like, and realization of a micro optical circuit can be expected.
[0004]
On the other hand, photonic crystals having a two-dimensional refractive index periodic structure (two-dimensional photonic crystals) can be produced relatively easily, and their use has been actively studied. The refractive index periodic structure of the two-dimensional photonic crystal can be formed, for example, by arranging cylindrical holes penetrating a high refractive index plate (usually referred to as “slab”) in a square lattice or hexagonal lattice. Alternatively, it can be formed by arranging columns of high refractive index materials in a two-dimensional lattice in a low refractive index plate. A photonic band gap is generated from such a refractive index periodic structure, and light propagation can be controlled in an in-plane direction in the plate material (a direction parallel to both main surfaces of the plate material). For example, a waveguide can be formed by introducing a linear defect in a refractive index periodic structure (see, for example, Physical Review B, Vol. 62, 2000, pp. 4488-4492 in Non-Patent Document 1). ).
[0005]
FIG. 12 is a schematic perspective view of the wavelength division multiplexer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-272555 of
[0006]
The photonic crystal in FIG. 12 includes a
[0007]
The width of the linear defect as the waveguide can be variously changed according to the characteristics required for the waveguide. As described above, the most typical waveguide is obtained by not forming a through hole in one row of lattice points. However, the waveguide can also be formed by not forming through holes in a plurality of adjacent lattice point arrays. Furthermore, the width of the waveguide is not limited to an integral multiple of the lattice constant, and may have an arbitrary width. For example, a waveguide having an arbitrary width can be formed by relatively displacing the gratings on both sides of the linear waveguide by an arbitrary distance.
[0008]
The photonic crystal in FIG. 12 also includes a
[0009]
In the two-dimensional photonic crystal as shown in FIG. 12, if light 5 including a plurality of wavelength bands (λ1, λ2,... Λi,...) Is introduced into the
[0010]
In the wavelength multiplexer / demultiplexer as shown in FIG. 12, by appropriately setting the distance between the
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-272555
[Non-Patent Document 1]
Physical Review B, Vol.62, 2000, pp.4488-4492
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The Q value of a resonator using acceptor-type point-like defects as disclosed in
[0014]
However, in wavelength division multiplex communication, it has been studied to use a multi-channel signal having a peak wavelength interval of about 0.8 nm at a frequency of about 100 GHz. That is, in the resonator disclosed in
[0015]
In view of such a situation in the prior art, a main object of the present invention is to provide a resonator having an increased Q value in a two-dimensional photonic crystal, and further to combine such a resonator and a waveguide. And providing a wavelength division multiplexer having a high wavelength resolution.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In the resonator composed of point defects in the two-dimensional photonic crystal according to the present invention, the two-dimensional photonic crystal has a smaller refractive index than the plate material at the two-dimensional lattice point set in the plate material and has the same dimensions. The point-shaped defect includes a plurality of adjacent lattice points of three or more, and the lattice points are provided with the low-refractive index material. The low-refractive-index substance to be disposed corresponding to at least one of the lattice points closest to the point defect is disposed by being displaced by a predetermined distance from the lattice point . The Q value is increased as compared with the case where it is not displaced by the predetermined distance .
[0017]
Note that the low refractive index material that should be disposed corresponding to at least one of the lattice points in the secondary proximity to the point-like defect may also be disposed by being displaced from the lattice point by a predetermined amount. . Moreover, it is preferable that the point defect includes 6 or less lattice points. The wavelength of light resonating in the resonator can be adjusted depending on the size and shape of the point defect, and can also be adjusted by changing the lattice constant of the photonic crystal. The point defect preferably includes a plurality of lattice points arranged in a line segment.
[0018]
The low refractive index material can be filled into a cylinder penetrating the plate. The two-dimensional lattice points are preferably arranged in a hexagonal lattice. The plate material preferably has a refractive index of 2.0 or more.
[0019]
The wavelength multiplexer / demultiplexer according to the present invention including one or more resonators as described above also includes one or more waveguides composed of linear defects in the two-dimensional photonic crystal, and the resonators are electromagnetically coupled to the waveguides. It is characterized by being arranged close to each other within a distance causing interaction. Such a wavelength multiplexer / demultiplexer can act as a wavelength multiplexer / demultiplexer for a multi-channel optical signal by including a plurality of resonators having different resonance frequencies.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the present inventors examined the characteristics of a resonator composed of a donor-type point defect, not a resonator composed of an acceptor-type point defect in the two-dimensional photonic crystal as shown in FIG. As described above, the donor-type point defect includes one or more lattice points, and no through hole is formed in the lattice point.
[0021]
Conventionally, a point-like defect including only a single lattice point has been mainly studied from the viewpoint that it is easy to electromagnetically analyze due to the simplicity of its structure and has a minimum size. That is, even in the donor type, a point defect including a plurality of lattice points has not been studied so far. Therefore, the present inventors investigated the characteristics of donor-type point defects including a plurality of lattice points.
[0022]
FIG. 13 is a schematic plan view showing a part of a two-dimensional photonic crystal including donor-type point defects including a plurality of lattice points. In this two-dimensional photonic crystal, through
[0023]
As a result of electromagnetic analysis using the well-known time-domain difference (FDTD) method (see Patent Document 1), the present inventors have performed one or two lattice points on a donor-type point defect including a plurality of lattice points. It was found that a high Q value was obtained in a resonator composed of donor-type point defects including three or more lattice points, compared to a resonator composed of donor-type point defects including. However, if the number of lattice points included in the point-like defect is too large, the number of resonance modes is undesirably increased, and the number of lattice points is preferably 6 or less.
[0024]
For example, in a resonator as shown in FIG. 13 (a), Q alone is Q = 5200, and when combined with a waveguide, a Q value of about 2600 is obtained, and the output light from the resonator is The full width at half maximum can be about 0.6 nm. However, considering the crosstalk in wavelength division multiplex communication using a multichannel signal having a wavelength peak interval of about 0.8 nm at a frequency of about 100 GHz as described above, further improvement of the Q value is desired.
[0025]
FIG. 1 is a schematic plan view for explaining main features of an example of a resonator according to the present invention. In the two-dimensional photonic crystal of FIG. 1, two-dimensional hexagonal lattice points are set in the
[0026]
The main feature of the donor-type point defect according to the present invention is that at least one of the through
[0027]
Thereafter, the state in which the through
[0028]
For the resonator composed of the donor-
[0029]
In the simulation under these conditions, a Q value of 5200 was obtained when (l, m, n) = (0, 0, 0), and FIG. 2 was viewed from the direction perpendicular to the
[0030]
As can be seen from these simulations, in a donor-type point defect including three lattice points adjacent to each other in a line segment, the distance between the through holes adjacent to both ends of the line segment is 0.15a from the corresponding lattice point. The Q value is remarkably increased from 5200 to 43000 by displacing only, and the light emission angle is also reduced as can be seen from the comparison between FIG. 2 and FIG.
[0031]
When the displacement distance of n is further increased to (l, m, n) = (0,0,0.20a), a higher Q value = 100000 is obtained, and FIG. The light emission pattern is shown. In FIG. 4, the radiation angle of light is larger than that in FIG. 3, and side lobes (sub-lights) are conspicuous above and below the central main radiation in FIG. That is, the Q value tends to increase as the distance that displaces the through
[0032]
The graph of FIG. 5 shows the relationship between the displacement distance of n in the Γ-J direction and the Q value in the point-like defect as shown in FIG. In this graph, the horizontal axis indicates the displacement distance of n normalized by the lattice constant a, and the vertical axis indicates the Q value. From FIG. 5, it can be seen that there is a limit to the increase of the Q value with the increase of the displacement distance of n. That is, as the displacement distance of n increases to 0.20a, the Q value also exponentially increases to reach the maximum value of 100,000, but the Q value decreases sharply as the displacement distance of n further increases. .
[0033]
In the graph of FIG. 6, the power ratio between the side lobe and the main radiation as clearly seen in FIG. 4 is shown in relation to the displacement distance of n. In this graph, the horizontal axis indicates the displacement distance of n normalized by the lattice constant a, and the vertical axis indicates the radiation power ratio of the side lobe to the main radiation. In FIG. 6, it can be seen that the radiation angle of the radiated light including the side lobe is the smallest when the displacement distance of n is 0.15a and the largest when the displacement distance of n is 0.25a.
[0034]
Even when the displacement distance is (l, m, n) = (0.11a, 0.11a, 0), the through hole is not displaced from the lattice point (l, m, n) = (0, 0). , 0), a high Q value = 11900 is obtained, and FIG. 7 shows a radiation pattern of light from the resonator in that case. In FIG. 7, as can be seen from the comparison with FIG. 3 in the case of (l, m, n) = (0, 0, 0), the radiation angle of light emission is also small.
[0035]
The schematic plan view of FIG. 8 is similar to FIG. 1, but corresponds to not only at least one through
[0036]
FIG. 9 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a part of the actually produced two-dimensional photonic crystal. Setting conditions such as the material of the
[0037]
The graph of FIG. 10 shows the relationship between the wavelength and intensity of light emitted from the
[0038]
In the wavelength multiplexer / demultiplexer of FIG. 9, only one resonator is arranged in the vicinity of one waveguide, but a plurality of resonators having different resonance frequencies are arranged close to each other along one waveguide. Thus, it goes without saying that a multi-channel wavelength multiplexer / demultiplexer capable of processing optical signals of a plurality of channels having different wavelengths can be formed. Further, by arranging the end face of the optical fiber so as to face the
[0039]
FIG. 11 is a schematic perspective view showing a wavelength division multiplexer in another example of the embodiment of the present invention. The wavelength multiplexer / demultiplexer of FIG. 11 is similar to that of FIG. 9, but in FIG. 11, a
[0040]
As the
[0041]
Specifically, the refractive index of the
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a resonator having a high Q factor is provided in a two-dimensional photonic crystal, and a wavelength having high wavelength resolution by combining such a resonator and a waveguide. A multiplexer / demultiplexer can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view for explaining main features of an example of a resonator in a two-dimensional photonic crystal according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a radiation pattern of light from a resonator viewed from a direction perpendicular to the plane of a plate in a simulation regarding an example of a resonator in a two-dimensional photonic crystal.
FIG. 3 is a diagram showing a radiation pattern of light from a resonator viewed from a direction perpendicular to the plane of a plate member in a simulation relating to an example of the resonator according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a radiation pattern of light from the resonator viewed from the direction perpendicular to the surface of the plate member in a simulation relating to another example of the resonator according to the present invention.
5 is a diagram showing a relationship between a displacement distance of n in the Γ-J direction and a Q value of a resonator in a point-like defect as shown in FIG.
FIG. 6 is a graph showing the power ratio of side lobes to main radiation from a resonator in relation to the displacement distance of n.
FIG. 7 shows a radiation pattern of light from the resonator viewed from the direction perpendicular to the plane of the plate in a simulation relating to still another example of the resonator according to the present invention.
FIG. 8 shows not only at least one through hole corresponding to the lattice point closest to the point defect but also at least one through hole corresponding to the second adjacent lattice point by a predetermined distance from the corresponding lattice point. It is a typical top view which shows the condition to displace.
FIG. 9 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a wavelength multiplexer / demultiplexer of a two-dimensional photonic crystal actually fabricated according to the present invention.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the wavelength and intensity of light emitted from the resonator in the direction perpendicular to the plane of the plate when light having various wavelengths is introduced into the waveguide in FIG. 9;
FIG. 11 is a schematic perspective view showing a wavelength division multiplexer in another example of the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic perspective view showing a wavelength division multiplexer using a two-dimensional photonic crystal according to the prior art.
FIG. 13 is a schematic plan view showing an example of a donor-type point defect including a plurality of lattice points in a two-dimensional photonic crystal.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記2次元フォトニック結晶は板材内に設定された2次元格子点において前記板材に比べて小さな屈折率を有しかつ同一の寸法形状の低屈折率物質を配設することによって構成されており、
前記点状欠陥は3以上の互いに隣接する複数の格子点を含んでいて、それらの格子点には前記低屈折率物質が配設されておらず、
前記点状欠陥に最近接の格子点の少なくとも一つに対応して配設されるべき前記低屈折率物質がその格子点から所定距離だけ変位させられて配設されており、このことによって、前記所定距離だけ変位させられていない場合に比べてQ値が高められていることを特徴とする共振器。A resonator composed of point defects in a two-dimensional photonic crystal,
The two-dimensional photonic crystal is configured by disposing a low-refractive-index substance having a refractive index smaller than that of the plate at the two-dimensional lattice point set in the plate and having the same size and shape.
The point defect includes three or more adjacent lattice points, and the lattice point is not provided with the low refractive index material,
The low refractive index material to be disposed corresponding to at least one of the lattice points closest to the point defect is disposed by being displaced by a predetermined distance from the lattice point . The resonator is characterized in that the Q value is increased as compared with the case where it is not displaced by the predetermined distance .
前記2次元フォトニック結晶中の線状欠陥からなる導波路をも1以上含み、
前記共振器は前記導波路に対して電磁気的に相互作用を生じる距離内に近接して配置されていることを特徴とする波長分合波器。A wavelength multiplexer / demultiplexer including one or more resonators according to any one of claims 1 to 9,
Including one or more waveguides composed of linear defects in the two-dimensional photonic crystal;
The wavelength multiplexer / demultiplexer according to claim 1, wherein the resonator is disposed close to a distance causing electromagnetic interaction with the waveguide.
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US6831302B2 (en) * | 2003-04-15 | 2004-12-14 | Luminus Devices, Inc. | Light emitting devices with improved extraction efficiency |
JP3721181B2 (en) | 2003-08-29 | 2005-11-30 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Electromagnetic frequency filter |
GB2436242B (en) * | 2003-10-11 | 2007-12-05 | Hewlett Packard Development Co | Photonic interconnect system |
US20050205883A1 (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-22 | Wierer Jonathan J Jr | Photonic crystal light emitting device |
JP2005275064A (en) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Nec Corp | White light pulse generating method, optical pulse wavelength converting method, nonlinear optical element, white pulse light source, and variable wavelength pulse light source |
ATE387624T1 (en) * | 2004-09-27 | 2008-03-15 | Hewlett Packard Development Co | PHOTONIC CRYSTAL INTERFEROMETER |
JP4836226B2 (en) * | 2005-03-22 | 2011-12-14 | 日本電信電話株式会社 | Optical circuit |
JP2006267474A (en) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Kyoto Univ | Photonic crystal |
JP2007003969A (en) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | Optical element |
US20070153864A1 (en) * | 2005-11-02 | 2007-07-05 | Luminus Devices, Inc. | Lasers and methods associated with the same |
JP5196412B2 (en) * | 2006-03-20 | 2013-05-15 | 富士通株式会社 | Optical circuit component and optical element |
JP4867621B2 (en) * | 2006-11-29 | 2012-02-01 | 日本電気株式会社 | Quantum entangled photon pair generator |
US7664357B2 (en) * | 2006-12-07 | 2010-02-16 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Vertical-type photonic-crystal plate and optical device assembly |
CN100582656C (en) * | 2006-12-27 | 2010-01-20 | 清华大学 | Micro-displacement transducer |
JP2008216883A (en) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Nec Corp | Photonic crystal resonator, photon pair producing apparatus, and photonic phase modulator |
US7805041B2 (en) * | 2007-03-21 | 2010-09-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Electromagnetic radiation amplification systems based on photonic gratings |
US7991289B2 (en) * | 2008-03-28 | 2011-08-02 | Raytheon Company | High bandwidth communication system and method |
CN101587210B (en) * | 2009-07-06 | 2011-03-16 | 中山大学 | Multi-channel filter and design method thereof |
CN102792456B (en) * | 2010-01-07 | 2015-09-09 | 夏普株式会社 | Solar cell, solar panel and possess the device of solar cell |
WO2011083674A1 (en) * | 2010-01-07 | 2011-07-14 | シャープ株式会社 | Photoelectric transducer |
CN101840024A (en) * | 2010-04-07 | 2010-09-22 | 浙江日风电气有限公司 | Polarization channel drop filter based on two-dimensional photonic crystal |
CN102636842A (en) * | 2012-04-19 | 2012-08-15 | 中国振华集团云科电子有限公司 | Photonic crystal filter with three frequency points |
CN102707379B (en) * | 2012-05-15 | 2014-06-18 | 中山大学 | Method for introducing defect to photonic crystals |
KR101458484B1 (en) | 2012-08-24 | 2014-11-07 | 도꾸리쯔교세이호징 가가꾸 기쥬쯔 신꼬 기꼬 | Raman scattering photoenhancement device, method for manufacturing raman scattering photoenhancement device, and raman laser light source using raman scattering photoenhancement device |
JP6281869B2 (en) * | 2014-02-27 | 2018-02-21 | 国立大学法人大阪大学 | Directional coupler and multiplexer / demultiplexer devices |
JP6317279B2 (en) * | 2015-02-20 | 2018-04-25 | 日本電信電話株式会社 | Photonic crystal resonator and design method thereof |
CN106446493B (en) * | 2016-05-03 | 2019-04-16 | 上海大学 | The high-throughput analogy method of monoclinic phase vanadium dioxide material point Formation energy |
CN108873160A (en) * | 2018-08-03 | 2018-11-23 | 中国计量大学 | Output end is adjustable THz wave power splitter |
JP7139990B2 (en) * | 2019-02-14 | 2022-09-21 | 日本電信電話株式会社 | Photonic crystal optical cavity |
JP7124752B2 (en) * | 2019-02-18 | 2022-08-24 | 日本電信電話株式会社 | photonic crystal optical cavity |
CN110646958B (en) * | 2019-09-27 | 2023-08-18 | 南京林业大学 | Multichannel signal selector based on magneto-optical medium and PT symmetrical structure and application method thereof |
US11415744B1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-08-16 | Globalfoundries U.S. Inc. | Perforated wavelength-division multiplexing filters |
Family Cites Families (4)
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JP3925769B2 (en) * | 2000-03-24 | 2007-06-06 | 関西ティー・エル・オー株式会社 | Two-dimensional photonic crystal and multiplexer / demultiplexer |
US6891993B2 (en) * | 2001-06-11 | 2005-05-10 | The University Of Delaware | Multi-channel wavelength division multiplexing using photonic crystals |
JP3459827B2 (en) | 2002-03-26 | 2003-10-27 | 科学技術振興事業団 | Two-dimensional photonic crystal optical multiplexer / demultiplexer |
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